[發明專利]一種水性含氟聚合物分散乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201510955508.1
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN106893022B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 余金龍;汪仲權;曾波;張廷健;王先榮;龔蓉
• 申請（專利權）人: 中昊晨光化工研究院有限公司
• 主分類號: C08F214/24
• 分類號: C08F214/24;C08F214/22;C08F214/26;C08F214/28;C08F2/38
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及一種水性含氟聚合物分散乳液及其制備方法。所述方法包括：1)將去離子水、引發劑、乳化劑投入高壓釜中，并通入含氟混合單體進行聚合反應；聚合過程中，連續加入pH調節劑，控制聚合體系pH在7～8之間；2)聚合反應結束后，向所得含氟聚合物分散乳液中加入表面活性劑，水浴濃縮；濃縮過程中，繼續加入pH調節劑，保持濃縮體系PH在7～8之間。本發明所述方法有效減少了乳液中鐵離子含量，從而減少含氟聚合物分散乳液的浮渣，有效改善含氟分散乳液的外觀；而且加入的PH調節劑可以在施工過程中有效去除，不污染制品。

技術領域

本發明涉及一種水性含氟聚合物分散乳液及其制備方法，屬于含氟化工技術領域。

背景技術

含氟聚合物指主鏈或側鏈碳原子上含有氟原子的合成高分子材料，含氟聚合物具有優異的耐候性、極高的耐高低溫性、耐老化、介電性、低摩擦性的等優良的綜合性能，這些特性使得該類材料在航天航空、石油化工、機械、電子、建筑等領域得到日益廣泛的應用。

目前，制備含氟聚合物的方法之一是采用無機引發劑合成的含氟聚合物，但由此造成分子鏈段含有較多的不穩定端基，如羧基(-COOH)，雙鍵不飽和基(-CF＝CF₂)，酰氟基(-COF)等，這些基團受氧化，產生氫氟酸等酸性物質和揮發性物質，使含氟乳液具有較強的酸性，pH為3左右。由于目前國內生產含氟聚合物的企業多采用316L或其他含鐵的金屬材質作為設備，在生產過程中，酸性含氟乳液與設備壁(表面)接觸反應，形成鐵離子，這些鐵離子進入含氟乳液中，進而污染產品，使含氟乳液呈黃褐色、玫瑰紅或粉紅色等多種顏色，隨著時間的延長，有色物質會聚成小顆粒從乳液中分離出來，漂浮或懸浮在乳液里，形成一層淡黃色或淡紅色的浮渣，直接影響了含氟乳液的外觀(正常應為乳白色或透明的外觀)，同時也影響含氟乳液的應用和制品的性能。

美國專利US638296公開了一種減少浮渣的方法，在聚合分散乳液中加入螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)，使含氟聚合物中的鐵離子與乙二胺四乙酸進行螯合，從而達到減少含鐵浮渣的形成。這種方法雖然能夠改變含氟乳液的外觀，但是該方法引入了螯合劑乙二胺四乙酸，這種螯合劑會使含氟乳液的穩定性變差，具體表現在含氟乳液沉降速率加快，儲存時間變短。US3031435、US3708463、US3781265、JP4928675、JP4910290、JP54031492、JP5254791報道了在聚合過程中，使用有機過氧化物引發劑替代無機過氧化物引發劑，雖然一定程度改善了含氟乳液的外觀，但效果仍然不理想。專利CN200610053980.7和EP1170303報道了在含氟聚合物熔融加工過程中通入氧氣可有效減少含氟聚合物端基的數量，專利US4657380、US4946902、US4743658、US4742122、US5045605報道了采用氟化法將含氟聚合物的不穩定端基氟化成CF₃，但這些方法均需要將含氟聚合物分散乳液凝聚，才能進行處理，失去了含氟乳液的應用領域。專利CN102161769報道了含氟乳液及穩定方法，雖然該方法可改善含氟乳液的外觀，但是加入的氧化劑、EDTA不利于含氟乳液的穩定，甚至會導致含氟乳液被破乳。

因此，目前亟需一種能夠在改善水性含氟聚合物分散乳液外觀的同時，又不引入其它雜質，保持含氟聚合物分散乳液具有綜合性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種改善水性含氟聚合物分散乳液外觀的方法，該方法在改善水性含氟聚合物分散乳液外觀同時，不引入其它雜質，且保持含氟聚合物分散乳液具有良好的穩定性，適于在航天航空、石油化工、機械、電子、建筑等領域得到日益廣泛的應用。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種水性含氟聚合物分散乳液的制備方法，包括如下步驟：

1)聚合

將去離子水、引發劑、乳化劑投入高壓釜中，并通入含氟混合單體至釜內達到一定壓力，進行聚合反應；聚合過程中，連續加入pH調節劑，控制聚合體系pH在7～8之間；